一种变压器绕组材质智能诊断装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变压器绕组材质智能诊断装置，包括PTC加热装置、温度传感器、采集装置和处理器；PTC加热装置通过继电器与采集装置连接；所述PTC加热装置用于对变压器相接头导电杆始端进行加热；温度传感器用于采集变压器相接头导电杆始端的温度；采集装置与处理器连接。本实用新型专利技术提供的诊断装置解决了现有诊断装置及方法诊断速度慢、诊断过程复杂等问题，操作简单，诊断速度快；该装置是基于热电效应的变压器材质鉴别，因此操作简单、不存在安全隐患。在不拆解变压器、不破坏绕组的前提下，可以简单快捷地进行诊断。使用范围广。能对各型变压器绕组进行鉴别。针对不同的变压器相接头设计不同的加热器尺寸，即可通过智能诊断装置对各类变压器绕组进行鉴别。

Intelligent diagnosis device for transformer winding material

The utility model discloses a transformer winding material intelligent diagnosis device, including PTC heating device, temperature sensor, data acquisition device and the processor; PTC heating device is connected with the acquisition device through the PTC relay; a heating device used for transformer connected with the head end of the conductive rod heating; temperature sensor for acquisition transformer connected head start conducting rod the end of the temperature acquisition device is connected with the processor. The utility model provides a diagnostic device solves the diagnostic device and method of slow diagnosis and diagnosis process complexity, simple operation, fast diagnostic speed; the device is a transformer material identification based on the pyroelectric effect, simple operation, so there is no security risk. Without dismantling the transformer, without destroying the premise, can be simple and quick diagnosis. Wide range of use. The transformer windings can be identified. According to the different size of the transformer, the transformer windings can be identified by the intelligent diagnosis device.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及变压器检测领域，特别是一种变压器绕组材质智能诊断装置。
技术介绍
随着国民经济的快速发展，电力需求日益增长，电力变压器的需求越来越大。然而，近年来原材料价格上涨，铜线价格大幅攀升，变压器生产成本越来越高，而受市场约束变压器的销售价格却不能同幅度上涨。因此电力变压器，尤其是10kV级别的配电变压器中，长期存在着使用铝线代替铜线的现象。部分厂家的变压器采用半铝制造，如绕组一次为铝、二次为铜，或绕组一次为铜、二次为铝，甚至个别厂家全部改用铝线制造变压器。由于铜铝材质特性上的差异，铝绕组变压器本身存在着性能上的不足。同时变压器生产企业数量巨大，许多不具备质量控制和试验检测等必要能力的小企业混迹其中，其生产的铝绕组变压器质量更是难以保证。变压器绕组的质量问题极易引起安全事故，使用铝绕组变压器将极大地增加变压器损坏的风险，在整个电力系统运行中埋下安全隐患。因此必须加强变压器绕组的质量控制，甄别出电力系统中以次充好的铝绕组变压器。目前，国内外对变压器绕组材质检测已开展了研究，并取得了一定进展。最直接的方法是对绕组进行破坏取样，再进行金属化学成分分析，但这种破坏性检验的人力及时间成本巨大，还给电网运维人员带来了极大不便。部分研究人员利用直流电源对变压器绕组通电，得到绕组的电阻时间曲线，再与其标准曲线对比，但其忽略了温升对绕组电阻的影响，效果不佳。此外还可利用X射线探伤机和工业射线胶片对配电变压器绕组拍照，将被测变压器绕组材料的X射线衰减系数与透照厚度曲线同铜、铝的标准曲线进行比对。由于这种方法会产生辐射，对人体健康威胁很大，且价格昂贵，现场使用不便。因此，在不拆解变压器、不破坏绕组的前提下，掌握一种能便捷有效地诊断配电变压器绕组材质的技术方法，具有重要的工程实用价值。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种变压器绕组材质智能诊断装置；本装置解决了现有破坏性检验、X射线探伤等方法成本高昂、操作困难、存在安全隐患等问题，采用基于温差电效应的诊断方法，在不拆解变压器、不破坏绕组的前提下，进行变压器材质的诊断。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本技术提供的变压器绕组材质智能诊断装置，包括PTC加热装置、温度传感器、采集装置和处理器；所述PTC加热装置通过继电器与采集装置连接；所述PTC加热装置用于对变压器相接头导电杆始端进行加热；所述温度传感器用于采集变压器相接头导电杆始端的温度；所述采集装置与处理器连接。进一步，所述采集装置包括电源电路、温度传感器电路、继电器控制电路、热电势调理电路和USB采集卡；所述变压器相接头与导电杆始端通过铜质引线与热电势调理电路连接；所述热电势调理电路输出端连接到USB采集卡模拟采集口；所述USB采集卡通过USB线与处理器建立通讯连接；所述温度传感器通过温度传感器电路与USB采集卡连接用于输入温度传感器采集的温度信号；所述电源电路与USB采集卡连接用于分别为温度传感器电路、继电器控制电路和热电势调理电路提供电能。进一步，所述PTC加热装置的热源为2～4片PTC陶瓷恒温加热片，型号选择220V/260℃/300W，规格为56*56*7毫米。由于采用了上述技术方案，本技术具有如下的优点：本技术提供的变压器绕组材质智能诊断装置针对现有诊断装置及方法诊断速度慢、诊断过程复杂等问题，通过智能化诊断装置来自动控制数据采集，并结合数据进行变压器绕组材质的分析诊断，操作简单，诊断速度快；该装置是基于热电效应的变压器材质鉴别，因此操作简单、不存在安全隐患。在不拆解变压器、不破坏绕组的前提下，可以简单快捷地进行诊断。使用范围广。能对各型变压器绕组进行鉴别。针对不同的变压器相接头设计不同的加热器尺寸，即可通过智能诊断装置对各类变压器绕组进行鉴别。本装置以USB采集卡、PC机及基于Labview的检测分析程序为核心，能够自动完成加热温度控制、温度及热电势的自动采集、数据计算分析，最终实现变压器绕组材质智能诊断。降低测量成本。本技术装置结构简单、成本低廉；方法操作简便，方便现场测量，并能节约大量的人力、物力、财力，能显著提高工作效率，降低测量成本，便于推广应用。本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明本技术的附图说明如下。图1为变压器绕组材质诊断装置结构示意图；图2为变压器绕组材质诊断装置变压器安装示意图；图3为电源电路；图4为继电器控制电路；图5为温度传感器电路；图6为热电势调理电路。图7为变压器绕组材质智能诊断方法。图中，1为继电器、2为温度传感器、3为导电杆、4为铜排、5为绕组。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。实施例1如图1所示，本实施例提供的一种变压器绕组材质智能诊断装置，包括PTC加热装置、温度传感器、采集装置和处理器；所述PTC加热装置通过继电器与采集装置连接；所述PTC加热装置用于对变压器相接头导电杆始端进行加热；所述温度传感器用于采集变压器相接头导电杆始端的温度；所述采集装置与处理器连接。本实施例的处理器采用个人电脑(PC)。本实施例的PTC加热装置的热源为2～4片PTC陶瓷恒温加热片，型号选择220V/260℃/300W，规格为56*56*7毫米。PTC陶瓷恒温加热片的主要优点是非电磁式加热原理，不会对热电势测量造成干扰；表面绝缘，可以与金属直接接触，固体传热，传热效率高；加热功率高且自动恒温无需温控，不易因过热产生危险。PTC加热模块采用工频220V交流电源，最大功率可达1200W，使用时PTC加热片表面温度最高为255℃，加热模块主体温度约为200～250℃，使用继电器开断加热模块电源，可使变压器接头处温度达到160～220℃。所述采集装置包括电源电路、温度传感器电路、继电器控制电路、热电势调理电路和USB采集卡；所述变压器相接头与导电杆始端通过铜质引线与热电势调理电路连接；所述热电势调理电路输出端连接到USB采集卡模拟采集口；所述USB采集卡通过USB线与处理器建立通讯连接；所述温度传感器通过温度传感器电路与USB采集卡连接用于输入温度传感器采集的温度信号；所述电源电路与USB采集卡连接用于分别为温度传感器电路、继电器控制电路和热电势调理电路提供电能。本实施例的温度传感器采用PT100铂电阻温度传感器，温度的采集范围可以在-200℃～+300℃，与变压器一相接头直接接触测量，精度较高。所述处理器包括材质判断模块，所述材质判断模块按照以下方式进行：S61：通过以下公式计算热电势保持电压：U＝Sab(T1-T2)；式中：Sab为导体a和导体b之间的相对塞贝克系数；T1为接点1的温度；T2为接点2的温度；S62：根据热电势保持电压判断变压器绕组材质；S63：如果热电势应不高于50μV，则变压器绕组材质为铜材；S64：显示和存储诊断结果。如图3所示，电源采用220V转正负12V开关电源，正5V由LM2596-5.0构成电源电路由正12V转为5V，供给整个采集装置所需的正负12V、正5V电源。温度传感器电路本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器绕组材质智能诊断装置，其特征在于：包括PTC加热装置、温度传感器、采集装置和处理器；所述PTC加热装置通过继电器与采集装置连接；所述PTC加热装置用于对变压器相接头导电杆始端进行加热；所述温度传感器用于采集变压器相接头导电杆始端的温度；所述采集装置与处理器连接。

【技术特征摘要】
1.一种变压器绕组材质智能诊断装置，其特征在于：包括PTC加热装置、温度传感器、采集装置和处理器；所述PTC加热装置通过继电器与采集装置连接；所述PTC加热装置用于对变压器相接头导电杆始端进行加热；所述温度传感器用于采集变压器相接头导电杆始端的温度；所述采集装置与处理器连接。2.如权利要求1所述的变压器绕组材质智能诊断装置，其特征在于：所述采集装置包括电源电路、温度传感器电路、继电器控制电路、热电势调理电路和USB采集卡；所述变压器相接头与导电杆始端通过铜质引线与热电势调理...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永福，王谦，吴高林，伏进，刘川，刘波，彭华东，胡晓锐，赵晶，杜林，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50